在WinForms应用程序中处理大量数据时，性能问题尤为突出。尤其是在刷新图表时，希望它能够尽可能快地绘制，以减少用户的等待时间并最小化内存消耗。当使用Microsoft Chart Control（MSChart）在WinForms中工作时，随着数据量的增加，使用的内存和绘制图表的时间也会变长。FastLine系列虽然性能更好，但当数据量超过100K数据点时，性能仍然会受到影响。
在有限的像素屏幕上绘制大量数据点会导致所有数据点和线条重叠，从而导致用户对信息的误解。例如，下面展示了100K数据点的正弦波与下采样到500数据点的图表的对比。
正弦波100k数据点 正弦波下采样到500数据点
显然，需要一种下采样策略，以便在屏幕上绘制足够的数据点以获得更好的速度，同时保留波形的峰值和谷值。重要的是要记住，下采样的数据仅用于数据可视化目的，而不是用于定量分析。
在MSChart扩展中，决定实现Sveinn Steinarsson在他的硕士论文中描述的Largest-Triangle-Three-Bucket（LTTB）算法。完整的论文和不同编程语言的实现可以在Sveinn Steinarsson的GitHub页面上找到。MSChartExtension中的实现基于Adrian Seeley的C#代码。
该算法一次处理三个桶，并从左到右选择一个点，该点具有最大的有效面积，以代表下采样数据中的每个桶。下面的例子展示了具有5000数据点的随机数据系列和相同系列下采样到500数据点的结果。
随机数据5000点 随机数据下采样到500点
对于选定的桶中的每个点n，使用点a和avg计算每个点的三角形面积，其中点a是前一个桶中选定的点，而点avg是下一个桶中的临时点。桶n中面积最大的数据点将被选中。
double max_area = double.MinValue;
for (int n = bucket_start; n < bucket_end; n++) {
// Calculate triangle area over three buckets
double area = Math.Abs((a_x - avg_x) * (array[n].Y - a_y) - (a_x - n) * (avg_y - a_y));
if (area > max_area) {
max_area = area;
max_area_point = array[n];
next_a = n;
// Next a is this b
}
}
// Pick this point from the Bucket
window[w++] = max_area_point;
如果遵循Sveinn Steinarsson的论文和GitHub页面，将意识到LTTB有以下限制：不支持数据数组中的空白（null值）。X值必须严格递增。决定更进一步，以解决原始LTTB算法中描述的限制。
与通过数据索引将数据点划分为桶不同，改进的DynamicX-Largest-Triangle-Three-Bucket（DLTTB）算法将数据点划分为每个桶的固定X间隔。每个桶中的数据点数量可能会根据数据而变化。如果桶的边界之间没有数据点的X值，则该桶可能没有数据。
while (array[start].X < bucketBoundary) { start++; }
bucketBoundary += bucketSizeX;
end = start;
if (end <= (array.Length - 1)) {
// Prevent buffer overrun
while (array[end].X < bucketBoundary) {
end++;
if (end == array.Length)
break;
}
}
没有数据点的桶将不会被绘制，而其他桶的下采样数据将根据LTTB算法计算。考虑到一些桶可能是空的，DLTTB算法的下采样数据可能会少于定义的显示数据大小。
下面的例子展示了具有2种不同间隔的5000数据点的正弦波，其中前4500个数据的x增加了1，而最后500个数据点的x增加了20。看看前4500个数据点的数量，它们被绘制为实心块。
原始数据5000点
下面的图像显示了使用LTTB算法将原始数据下采样到800数据点的结果。由于LTTB不了解数据中不同的X间隔，最后500个数据点看起来丑陋且丢失了重要细节。
使用LTTB下采样到800点
下一张图像显示了使用DLTTB算法将系列下采样到800数据点的结果，看起来更好。
使用DLTTB下采样到800点
DLTTB和LTTB的性能是相同的，因为两种算法都使用了单次遍历方法，没有涉及复杂的乘法计算。
LTTB和DLTTB算法在MSChartExtension的DownSampling类中实现。通过设置dynamicX为true（DLTTB）和false（LTTB）来选择不同的算法。在ChartOption类中引入了一个新的选项BufferedMode。
要使用缓冲模式，请在调用EnableZoomAndPanControls方法时启用BufferedMode并设置ChartOption中的DisplayDataSize，如下所示：
new ChartOption() {
...
BufferedMode = true,
DisplayDataSize = 800
...
};
接下来，使用以下扩展方法为Series类添加数据点。
series.AddXYBuffered(xvalue, yvalue);
在缓冲模式下，图表上显示的最大数据点数在DisplayDataSize属性中定义。当用户放大图表时，将重新评估比例视图中可见数据的数量。如果可见数据的数量超过定义的显示数据大小的两倍，则下采样算法将生效。否则，将绘制所有可见数据。这样，当用户放大时，数据的细节将提供给用户。始终绘制系列的第一个和最后一个点，以确保PAN功能正确工作。